PDF《3 相感应电机的标量 （V/f） 控制》

应用报告 ZHCA560CJuly

2013 3 相 相感 感应 应电 电机 机的 的标 标量 量(V/f) 控 控制 制Bilal Akin and Nishant Garg 摘 摘要 要 这份应用报告提出了一个用 TMS320F2803x 微控制器来控制交流 (AC) 感应电机的解决方案.

TMS320F2803x 器件是 C2000? 微控制器的系列部件,此微控制器能够通过减少系统组件实现用于

3 相电 机的智能控制器的成本有效设计,并且提高了效率. 在这个系统中,使用并研究速度控制来试验电感电机的 标量控制 (V/f). 通过使用这个方法,用户可以快速地评估 V/Hz 系统的性能. 这份应用说明涵盖了以下内容: ? 与标量电机控制原则相关的理论背景. ? 基于模块软件块的递增构建级. ? 试验结果 内 内容 容1简介

2 2 感应电机

2 3 标量控制

4 4

32 位C2000 控制器针对数字电机控制 (DMC) 的优势

6 5 TI 文献和数字电机控制 (DMC) 库66系统概览

7 7 硬件配置(HVDCMC R1.1 套件)10

8 递增系统构建

13 9 参考书目

23 图 图片 片列 列表 表1感应电机转子

3 2 鼠笼式转子 AC 感应电机剖视图.3

3 感应电机的简化稳定状态等效电路

4 4 V/Hz 控制下,定子电压与频率系统配置间的关系.5

5 一个具有恒定定子磁通的感应电机的转矩与转差速度间的关系.5

6 经修改的 V/Hz 系统配置

6 7 一个

3 相感应电机 V/Hz 驱动执行

8 8 系统软件流程图.9

9 使用 AC 电源生成 DC 总线电源

11 10 使用外部 DC 电源为反相器生成 DC 总线

12 11 观察窗口变量.13

12 系统中使用的 V/Hz 系统配置.14

13 SVGEN 占空比输出 Ta,Tb,Tc 和Ta-Tb

14 14 DAC-14 输出显示 Ta,Tb,Tc 和Ta-Tb 波形.15

15 1 级-递增系统构建方框图

16 16

2 级-递增系统构建方框图

19 C2000, Code Composer Studio are trademarks of Texas Instruments. All other trademarks are the property of their respective owners.

1 ZHCA560CJuly

2013 3 相感应电机的标量 (V/f) 控制 SPRABQ8 ― http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRABQ8 版权 ? 2013, Texas Instruments Incorporated 简介 www.ti.com.cn

17 Ta(顶部-左侧),Tb(底部-左侧),速度基准(顶部-右侧),速度反馈(底部-右侧)21

18 3 级-递增系统构建方框图

22 图

图表 表列 列表 表1C 实时控制框架模块

7 2 系统特性.8

3 每个递增系统构建中的测试模块

13 1 简 简介 介 电机控制行业是一个强大的、有进取性的行业. 为了保持竞争力,新的产品必须解决几个设计限制,其中包 括成本减少、功耗降低、功率因子纠正和减少的电磁干扰 (EMI) 辐射. 为了应对这些挑战,先进的控制算法 是必须的. 嵌入式控制技术可实现高水平性能和系统成本减少. 根据市场分析,大多数工业电机应用使用 AC 感应电机. 原因在于,与其它类型电机相比,AC 感应电机具有更高的稳健耐用性、更高的可靠性、更 低的价格和更高的效率(高达 80%). 然而,由于其复杂的数学模型,饱和器件的非线性运行方式,以及 取决于温度物理影响的电气参数振荡,感应电机的使用对用户具有挑战性. 这些因素使得感应电机的控制变 得复杂,并且要求使用诸如 矢量控制 的高性能控制算法,以及一个执行这个算法的强大的微控制器. 标量控制是一个用来描述一个更简答电机控制形式的术语,这个电机控制形式使用非矢量受控驱动机制. 一个ACI 电机可由简单电压馈入、受控电流或速度受控机制来引导至稳定状态. 可在通过直接测量或计算获 得标量变量的值之后对其进行操纵,并且标量变量可以以开环和闭环反馈格式使用. 虽然它的瞬态运行方式 不是很理想,但是一个标量系统可导致一个令人满意的稳定状态响应.